CN104387685B - 一种再生hips阻燃改性材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及HIPS再生料的回收利用技术领域，具体涉及一种再生HIPS阻燃改性材料及其制备方法，由以下重量份的物质组成：HIPS回收料100份，增韧剂4‑8份，阻燃剂3‑8份，阻燃增效剂0.2‑1份，抗冲击改性剂10‑12份，抗氧剂1‑2份，偶联剂1‑4份，润滑剂5‑8份，稳定剂2‑5份，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂或氢氧化镁的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为纳米改性氢氧化铝和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，其具有阻燃效果好，材料抗冲击强度高，材料成本低等特点,该制备方法具有得到的HIPS回收料的HIPS纯度高，杂质少，制备工艺简便，容易实现产业化的特点。
Description
技术领域
本发明涉及HIPS再生料的回收利用技术领域，具体涉及一种再生HIPS阻燃改性材料及其制备方法。
背景技术
当今中国已进入家用电器废弃高峰期，每年将产生3000多万台的报废家电产品，如此庞大的废旧家电必然产生大量的废旧塑料。废旧塑料的回收处理有卫生填埋、焚烧取热，以及资源化再生利用三种方式，其中填埋与焚烧容易造成资源浪费和二次污染，这有悖于绿色环保的时代主题。
如今，废旧塑料的回收处理主要采取再生利用的方式，主要包括直接再生、改性再生、气化和油化处理。然而，直接再生的制品力学性能下降较大，不宜制作高档次的制品；塑料高温气化、油化以回收单体、燃油等低组分产品的技术难度高、设备规模大；而改性再生的制品某些力学性能可达到或超过原树脂制品的性能，具有很高的附加值。因此，废旧塑料的改性再生是资源化再利用的发展方向。
在我国，聚苯乙烯PS的主要消费领域是电子电器产品，约占聚苯乙烯消费总量的60 %；而在电子电器产品中，塑料成分以高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和ABS 树脂居多，其中HIPS就占了56 %，其余种类虽多，但量少。可见，当电子电器产品一旦报废，那将带来数量庞大的HIPS 废旧塑料。如果能为这部分HIPS 废旧塑料开发绿色回收和再生利用的渠道，那么不仅缓解了废弃物对环境造成的污染，又能变废为宝、节约资源。
目前，国内HIPS 树脂由于牌号和性能的差异，价格在13700元/t上下波动，而HIPS废旧料价格却在5000元/t左右，HIPS 的再生料则在8000元/t左右，这与新料格还有很大差距，可见，回收料存在着巨大的升值空间。在典型家电用塑料的绿色回收处理的研究里，实现电视机壳、空调外壳等优质塑料的高端再生利用，开发出回收料制备高附加值的新型化学建材技术，已逐渐成为众多研究人员的热点课题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种再生HIPS阻燃改性材料，其具有阻燃效果好，材料抗冲击强度高，材料成本低等特点。
本发明的另一发明目的是提供一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，其具有得到的HIPS回收料的HIPS纯度高，杂质少，制备工艺简便，容易实现产业化的特点。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 4-8份
阻燃剂 3-8份
阻燃增效剂 0.2-1份
抗冲击改性剂 10-12份
抗氧剂 1-2份
偶联剂 1-4份
润滑剂 5-8份
稳定剂 2-5份，
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂或氢氧化镁任一项组成的复合阻燃剂；即为含磷阻燃体系与酚醛树脂组成的复合阻燃剂或由含磷阻燃体系与氢氧化镁组成的复合阻燃剂。所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒按质量比为1.8-2：1的混合物，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。
水滑石类化合物是阴离子型化合物，层间具有可交换的阴离子，具有一定的弱碱性，主要由水滑石、类水滑石和他们的插层化学产物柱撑水滑石构成。由于水滑石类层状化合物层板间由两种不同价型的金属氧化物组成，所以又称层状双金属氧化物。典型的水滑石类化合物Mg6Al2(OH )16CO3·4H2O，具有类似于水镁石的正八而体结构。
水滑石类化合物主要是通过3种途径阻止或延缓火灾的发生:(1)吸热分解能降低材料的温 相比其他无机阻燃剂，如氢氧化镁、氢氧化铝等，水滑石类化合物具有更宽的热分解温度范围和更好的阻燃性能。与红磷母粒协同效应，进一步提高阻燃效果，降低成本。
优选的，当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为2：1时，阻燃效果更优异。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
进一步的，一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 5-7份
阻燃剂 4-6份
阻燃增效剂 0.5-0.8份
抗冲击改性剂 10-12份
抗氧剂 1-2份
偶联剂 2-3份
润滑剂 5-6份
稳定剂 3-4份。
优选的，一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 6份
阻燃剂 5份
阻燃增效剂 0.6份
抗冲击改性剂 11份
抗氧剂 1份
偶联剂 2份
润滑剂 5份
稳定剂 3份。
其中，所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与酚醛树脂的重量比为1：0.5-0.8，对HIPS具有明显的阻燃和抑烟的协同作用，增强再生HIPS材料的阻燃性能。
其中，所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与氢氧化镁的重量比为1：1-1.5，阻燃剂加入了红磷母粒，在一定程度上会降低材料的抗冲击性能，因此当使用氢氧化镁作为辅助阻燃剂，在增强HIPS的阻燃性能的同时，保证了再生HIPS材料的力学性能不会有较大的影响。
其中，所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
其中，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、聚苯醚PPO，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
其中，所述的抗氧剂为抗氧剂300 或抗氧剂1010；所述稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬中的至少一种。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；此时盐水的密度稍大于HIPS的密度即可。
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；此时的盐水密度略小于HIPS的密度即可。
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为1.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌5-8min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区180-190℃ ；二区190-200℃ ；三区180-190℃；四区195-220℃；五区195-220℃；六区195-220℃；七区195-220℃；八区195-220℃，九区190-210℃；机头190-200℃；螺杆转速控制在300-450r/min。
本发明的有益效果：本发明所制备的再生HIPS阻燃改性材料，阻燃级别高，可达到V－０级，且抗冲击强度高，加工流动性好，成品的光泽度高，热变形性能稳定，其综合性能能达到新的HIPS材料的质量标准，更重要的是材料成本大大降低，可广泛使用于电子、电器等产品领域。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 4份
阻燃剂 8份
阻燃增效剂 0.2份
抗冲击改性剂 10份
抗氧剂 2份
偶联剂 2份
润滑剂 5份
稳定剂 2份，
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒按质量比为1.8：1的混合物，当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为2：1时，阻燃效果更优异。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与酚醛树脂的重量比为1-0.8，对HIPS具有明显的阻燃和抑烟的协同作用，增强再生HIPS材料的阻燃性能。
所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
所述的抗氧剂为抗氧剂300；所述稳定剂为硬脂酸锌。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为2.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌8min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区180℃ ；二区190℃ ；三区190℃；四区195℃；五区220℃；六区195℃；七区19℃；八区195℃，九区190℃；机头190℃；螺杆转速控制在300r/min。
实施例2
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 8份
阻燃剂 3份
阻燃增效剂 1份
抗冲击改性剂 12份
抗氧剂 1份
偶联剂 4份
润滑剂 8份
稳定剂 5份，
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与氢氧化镁的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。
当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为2：1时，阻燃效果更优异。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
其中，所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与氢氧化镁的重量比为1：1，阻燃剂加入了红磷母粒，在一定程度上会降低材料的抗冲击性能，因此当使用氢氧化镁作为辅助阻燃剂，在增强HIPS的阻燃性能的同时，保证了再生HIPS材料的力学性能不会有较大的影响。
其中，所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
所述增韧剂为聚苯醚PPO，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述稳定剂为硬脂酸钙。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为2.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌8min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区190℃ ；二区200℃ ；三区190℃；四区220℃；五区220℃；六区220℃；七区195℃；八区195℃，九区210℃；机头200℃；螺杆转速控制在450r/min。
实施例3
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 7份
阻燃剂 6份
阻燃增效剂 0.8份
抗冲击改性剂 10份
抗氧剂 2份
偶联剂 3份
润滑剂 6份
稳定剂 4份。
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。
优选的，当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为1.8：1时，阻燃效果好，力学性能较高。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
其中，所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与酚醛树脂的重量比为1-0.8，对HIPS具有明显的阻燃和抑烟的协同作用，增强再生HIPS材料的阻燃性能。
其中，所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
其中，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
其中，所述的抗氧剂为抗氧剂300；所述稳定剂为硬脂酸钡。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为2.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌6min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区180℃ ；二区200℃ ；三区180℃；四区200℃；五区200℃；六区200℃；七区210℃；八区215℃，九区210℃；机头190℃；螺杆转速控制在400r/min。
实施例4
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 6份
阻燃剂 5份
阻燃增效剂 0.6份
抗冲击改性剂 11份
抗氧剂 1份
偶联剂 2份
润滑剂 5份
稳定剂 3份。
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂或氢氧化镁的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。
优选的，当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为2：1时，阻燃效果更优异。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
其中，所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与氢氧化镁的重量比为1：1.5，阻燃剂加入了红磷母粒，在一定程度上会降低材料的抗冲击性能，因此当使用氢氧化镁作为辅助阻燃剂，在增强HIPS的阻燃性能的同时，保证了再生HIPS材料的力学性能不会有较大的影响。
其中，所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
其中，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
其中，所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述稳定剂为硬脂酸铬。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为2.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌7min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区180℃ ；二区200℃ ；三区180℃；四区220℃；五区195℃；六区220℃；七区220℃；八区220℃，九区190℃；机头190℃；螺杆转速控制在450r/min。
实施例5
一种再生HIPS阻燃改性材料，由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 6份
阻燃剂 5份
阻燃增效剂 0.51份
抗冲击改性剂 11份
抗氧剂 1.5份
偶联剂 2份
润滑剂 5份
稳定剂 4份，
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂或氢氧化镁的复合阻燃剂；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm。
优选的，当水滑石类化学物与红磷母粒的质量为2：1时，阻燃效果更优异。
HIPS回收料基本都是属于废旧的电子、电器产品的回收料，由于老化严重，抗冲击性能低，容易发生脆裂，且光泽度低。
所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与酚醛树脂的重量比为1：0.5-0.8，对HIPS具有明显的阻燃和抑烟的协同作用，增强再生HIPS材料的阻燃性能。
所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与氢氧化镁的重量比为1：1-1.5，阻燃剂加入了红磷母粒，在一定程度上会降低材料的抗冲击性能，因此当使用氢氧化镁作为辅助阻燃剂，在增强HIPS的阻燃性能的同时，保证了再生HIPS材料的力学性能不会有较大的影响。
所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒。将回收橡胶颗粒制备成粉状或颗粒状，相当于功能性的弹性体填充料，在高温挤出造粒时能提高再生HIPS材料的密着性、硬度或弹性，并且回收橡胶的成本较低，制备工艺也简单易行。
所述增韧剂为聚苯醚PPO，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂。HIPS回收料的力学性能低，韧性差，因此需要对其添加增韧剂进行改性，SBS本身就是橡胶类、沥青类的常用增韧剂，与回收橡胶颗粒有较强的协同作用，能提高整体材料的流动性，便于熔融和造粒，材料的性质更加稳定。
所述的抗氧剂为抗氧剂300；所述稳定剂为硬脂酸锌。抗氧剂的加入能提高再生HIPS的抗氧化性能，延缓材料的老化。HIPS回收料本身的材料不是纯的HIPS，是经过改性后的，因此性能比较复杂，稳定性低，通过添加硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬等稳定剂，能提高材料的稳定性。
一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060 kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为2.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；ABS和HIPS两种材料是用于电气产品中最多的两种混合材料，并且两者的性能比较相似，因此采用步骤一和步骤二难以将两者分离。本发明通过利用50%的醋酸溶液，配合pH值，能将这两种材料完全湿润，并且通过控制表面张力，使HIPS和ABS得到有效分离，分离率高达90%以上。
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌8min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
其中，所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区185℃ ；二区190℃ ；三区190℃；四区220℃；五区220℃；六区220℃；七区220℃；八区220℃，九区210℃；机头200℃；螺杆转速控制在350r/min。
将实施例1-5进行性能测验，性能如下表所示：
根据上表可以看出，本发明制备的再生HIPS的综合力学性能和阻燃性能优异。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种再生HIPS阻燃改性材料，其特征在于：由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 4-8份
阻燃剂 3-8份
阻燃增效剂 0.2-1份
抗冲击改性剂 10-12份
抗氧剂 1-2份
偶联剂 1-4份
润滑剂 5-8份
稳定剂 2-5份，
其中，所述阻燃剂为含磷阻燃体系与酚醛树脂或氢氧化镁任一项组成的复合阻燃剂,所述含磷阻燃体系为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯与氢氧化镁的重量比为1：1-1.5；所述阻燃增效剂为水滑石类化学物和红磷母粒按质量比为1.8-2：1的混合物，所述抗冲击改性剂为回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒为废旧的轮胎侧、轮胎胶条、内胎、汽车的零部件、电线、电缆包皮或高压、超高压绝缘材料的废旧回收材料，经过清洗、粉碎得到回收橡胶颗粒，所述回收橡胶颗粒的粒径为3-8μm；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS或聚苯醚PPO，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的抗氧剂为抗氧剂300 或抗氧剂1010；所述稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种再生HIPS阻燃改性材料，其特征在于：由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 5-7份
阻燃剂 4-6份
阻燃增效剂 0.5-0.8份
抗冲击改性剂 10-12份
抗氧剂 1-2份
偶联剂 2-3份
润滑剂 5-6份
稳定剂 3-4份。
3.根据权利要求1所述的一种再生HIPS阻燃改性材料，其特征在于：由以下重量份的物质组成：
HIPS回收料 100份
增韧剂 6份
阻燃剂 5份
阻燃增效剂 0.6份
抗冲击改性剂 11份
抗氧剂 1份
偶联剂 2份
润滑剂 5份
稳定剂 3份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将破碎好的HIPS回收料通过调好密度的盐水清洗，使HIPS回收料漂浮在水上面，清洗掉部分杂质；
步骤二、将步骤一清洗好的HIPS回收料在通过调整好密度的盐水清洗，使HIPS回收料沉入溶液下面，再次清洗掉部分杂质；
步骤三、将步骤二清洗好的HIPS回收料放入醋酸溶液，醋酸溶液的密度为1050-1060kg/m3, 表面张力为35-40mN/m, pH为1.8，则混合在HIPS回收料中的ABS上浮，HIPS下沉；
步骤三、称取配方中的各组分，倒入高速搅拌机中均匀混合，高速搅拌5-8min ；
步骤四、将步骤三中混匀后的物料，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经高温挤出机熔融共混挤出、冷却、风干、切粒、均化、包装。
5.根据权利要求4所述的一种再生HIPS阻燃改性材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤四中双螺杆挤出机的温度设置为一区180-190℃ ；二区190-200℃ ；三区180-190℃；四区195-220℃；五区195-220℃；六区195-220℃；七区195-220℃；八区195-220℃，九区190-210℃；机头190-200℃；螺杆转速控制在300-450r/min。
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